Kiedy powstał wszechświat, materia została wyrzucona w przestrzeń i stopniowo formowały się z niej planety, gwiazdy i galaktyki. Opublikowana w magazynie “Physical Review D” mapa rozmieszczenia kosmicznej materii jest najdokładniejszą, jaka do tej pory powstała. Naukowcy liczą, że pozwoli lepiej zrozumieć siły, które miały wpływ na ewolucję wszechświata.

Do stworzenia modelu wykorzystano dane z dwóch największych programów obserwacyjnych nieba - The Dark Energy Survey (DES), który przez sześć lat badał niebo przez teleskop Victora M. Blanca w Chile oraz teleskop na Biegunie Południowym, który poszukuje słabych śladów promieniowania reliktowego, będącego pozostałością wczesnych etapów rozwoju wszechświata.

Połączenie tych dwóch różnych metod obserwacji nieba zmniejsza prawdopodobieństwo, że wyniki zostaną zafałszowane przez błąd jednej z form pomiaru. "To działa na zasadzie kontroli krzyżowej, więc pomiar jest o wiele bardziej wiarygodny niż gdybyśmy użyli tylko jednej z tych metod" – tłumaczy Chihway Chang, astrofizyk z Uniwersytetu w Chicago i jeden z głównych autorów badania.

W obu przypadkach analiza dotyczyła zjawiska zwanego soczewkowaniem grawitacyjnym. Światło, przemieszczając się we wszechświecie, może ulegać lekkiemu zakrzywieniu, gdy mija obiekty o dużej grawitacji, takie jak galaktyki. Dzięki zastosowaniu dwóch źródeł danych, w mapowaniu można było uwzględnić zarówno zwykłą materię, jak i ciemną materię, ponieważ obie oddziaływują grawitacyjnie.

Jak twierdzą badacze, nowa mapa sugeruje, że materia nie jest tak równomiernie rozmieszczona, jak można by się spodziewać na podstawie najlepszego obecnie modelu wszechświata. Większość wyników idealnie do niego pasuje, ale są też rozbieżności, które zresztą już wcześniej sugerowano. Może to być dowód na to, że w stosowanym dziś modelu czegoś brakuje. "Wygląda na to, że w obecnym Wszechświecie jest nieco mniej fluktuacji niż byśmy przewidywali w oparciu o nasz standardowy model kosmologiczny oparty na wiedzy o wczesnym Wszechświecie" - stwierdził Eric Baxter, astrofizyk z Uniwersytetu Hawajów i współautor opracowania.

Jeśli kolejne badania potwierdzają te wyniki, może to oznaczać, że istniejący model wszechświata trzeba uzupełnić. Zdaniem naukowców uzyskane wyniki nie są bowiem jeszcze na takim poziomie statystycznym, aby można je było uznać za pewne. "Być może najbardziej ekscytujące jest to, że to tylko wierzchołek góry lodowej. Ta analiza wykorzystała tylko połowę danych z badania DES, a kamera SPT-3G już wykonała pomiary dokładniejsze o rząd wielkości. Spodziewamy się, że w ciągu kilku najbliższych lat dzięki tej metodzie i użyciu znacznie bardziej dokładnych danych, dowiemy się znacznie więcej" – uważa Bradford Benson z Fermilabu. (PAP Life)

agf/ gra/

Grafiki są dostępne w serwise prasowym Uniwersytetu w Chicago: https://news.uchicago.edu/story/scientists-release-newly-accurate-map-all-matter-universe